TY - CONF A1 - Kupsch, Andreas A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Lange, Axel A1 - Müller, Bernd R. T1 - X-ray dark field imaging N2 - A new kind of enhanced contrast X-ray imaging of weakly absorbing materials in dark field mode is presented. Samples such as plastics and biological tissue are a perpetual challenge for radiographic imaging. Recent innovative approaches such as Diffraction Enhanced Imaging (DEI), “phase contrast”, grating interferometry (Talbot-Lau), or Refraction Enhanced Imaging (REI) have in common that they yield enhanced contrast based on deflected X-rays. Here, we introduce a REI modification, which works with a slightly bent single crystal reflecting in Bragg geometry. The samples are placed upstream of the thin crystal within a parallel synchrotron beam. The crystal’s curvature creates a dark-field stripe in the transmission image, similar to the inverse of a Darwin-Prins rocking curve of plane crystals. The reflection condition is met better or worse as a steady function of incidence position. Refracted beam portions of sample interfaces appear bright on black stripes. The entire image is finally synthesized by multiple dark-field stripes. The technique is an alternative to the mentioned techniques. We demonstrate the technique’s advantage by examples of biological and technical microstructures. T2 - ECNDT 2014 - 11th European conference on non-destructive testing CY - Prague, Czech Republic DA - 06.10.2014 KW - X-ray refraction KW - Refraction enhanced imaging (REI) KW - Phase contrast KW - Radiology KW - Soft matter radiography PY - 2014 SN - 978-80-214-5018-9 SP - 1 EP - 7 AN - OPUS4-31971 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Bernd R. A1 - Lange, Axel A1 - Harwardt, Michael A1 - Hentschel, Manfred P. T1 - Synchrotron-based micro-CT and refraction-enhanced micro-CT for non-destructive materials characterisation N2 - X-ray computed tomography is an important tool for non-destructively evaluating the 3-D microstructure of modern materials. To resolve material structures in the micrometer range and below, high brilliance synchrotron radiation has to be used. The Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) has built up an imaging setup for micro-tomography and -radiography (BAMline) at the Berliner storage ring for synchrotron radiation (BESSY). In computed tomography, the contrast at interfaces within heterogeneous materials can be strongly amplified by effects related to X-ray refraction. Such effects are especially useful for materials of low absorption or mixed phases showing similar X-ray absorption properties that produce low contrast. The technique is based on ultra-small-angle scattering by microstructural elements causing phase-related effects, such as refraction and total reflection. The extraordinary contrast of inner surfaces is far beyond absorption effects. Crack orientation and fibre/matrix debonding in plastics, polymers, ceramics and metal-matrix-composites after cyclic loading and hydro-thermal aging can be visualized. In most cases, the investigated inner surface and interface structures correlate to mechanical properties. The technique is an alternative to other attempts on raising the spatial resolution of CT machines. KW - Refraction KW - Computed tomography KW - NDE KW - Ti-MMC KW - Lightweight materials KW - Metal matrix composites KW - Synchrotron radiation KW - X-ray refraction PY - 2009 DO - https://doi.org/10.1002/adem.200800346 SN - 1438-1656 VL - 11 IS - 6 SP - 435 EP - 440 PB - Wiley-VCH Verl. CY - Weinheim AN - OPUS4-20564 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Bernd R. A1 - Lange, Axel A1 - Harwardt, Michael A1 - Hentschel, Manfred P. T1 - Characterization of metal matrix composites by synchrotron refraction computed topography KW - Metal matrix composites KW - Refraction KW - Synchrotron radiation KW - Computed tomography KW - Analyzer based imaging KW - Diffraction enhanced imaging PY - 2010 DO - https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.638-642.967 SN - 0255-5476 VL - 638-642 SP - 967 EP - 972 PB - Trans Tech Publications CY - Aedermannsdorf, Switzerland AN - OPUS4-20563 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lange, Axel A1 - Müller, Bernd R. A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Kupsch, Andreas T1 - Korrektur des Hinterleuchtens an CT-Synchrotrondaten N2 - In den unterschiedlichsten Methoden der Computertomographie tritt häufig ein diffuses Untergrundsignal in den Einzelprojektionen auf: im Falle der Parallelstrahl-CT mit Synchrotronstrahlung handelt es sich um ein Hinterleuchten durch den Fluoreszenzschirm, der vor der CCD-Kamera angeordnet ist. Dieses Hinterleuchten unterscheidet sich von dem bekannten Nachleuchten (Phosphoreszenz) durch zeitliche Konstanz. Hier äußert sich das Hinterleuchten als Modulation der projizierten Masse und somit als Funktion der Phase (Projektionswinkel) und des Aspektverhältnisses des Objektes. Der Einfluss des Hinterleuchtens ist abhängig von der Größe des von der Probe abgeschatteten Detektorbereiches und des Objektumfangs (Dynamik). Dies hat u.a. zur Folge, dass Abweichungen vom Absorptionsgesetz auftreten, die umso stärker ausgeprägt sind, je weniger Detektorfläche das Objekt abdeckt und je stärker das Objekt schwächt. Dabei können Aufhärtungseffekte wegen der monochromatischen Strahlung ausgeschlossen werden. Mit Referenzmessungen und einem isotropen, homogenen Ansatz, der diese Abweichung als Hinterleuchten beschreibt, lassen sich die auftretenden Fehler deutlich verringern. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 KW - Hinterleuchten KW - Detektor KW - Fluoreszenzschirm KW - Synchrotron-Radiographie KW - Computer-Tomographie PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-250038 SN - 978-3-940283-33-7 IS - DGZfP-BB 127 (P6) SP - 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-25003 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Issever, A.S. A1 - Diederichs, G. A1 - Majumdar, S. A1 - Rogalla, P. A1 - Hamm, B.K. A1 - Lange, Axel A1 - Harwardt, Michael A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Müller, Bernd R. T1 - Analyser-based tomography images of cartilage N2 - Analyser-based imaging expands the performance of X-ray imaging by utilizing not only the absorption properties of X-rays but also the refraction and scatter rejection (extinction) properties. In this study, analyser-based computed tomography has been implemented on imaging an articular cartilage sample, depicting substructural variations, without overlay, at a pixel resolution of 3.6 µm. KW - Cartilage KW - Analyser-based imaging KW - Computed tomography PY - 2008 DO - https://doi.org/10.1107/S0909049508014829 SN - 0909-0495 SN - 1600-5775 VL - 15 IS - Part 5 SP - 525 EP - 527 PB - Blackwell Publishing CY - Oxford AN - OPUS4-17852 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Bernd R. A1 - Lange, Axel A1 - Harwardt, Michael A1 - Hentschel, Manfred P. T1 - Synchrotron-Refraktions-Computer-Tomographie - EIne neue Methode zur Erkennung von Grenzflächen T2 - DGZfP-Jahrestagung 2009 CY - Münster, Deutschland DA - 2009-05-18 KW - Synchrotronstrahlung KW - Refraktion KW - Diffraktion KW - Kleinwinkelstreuung KW - Materialcharakterisierung KW - Zerstörungsfrei PY - 2009 SN - 978-3-940283-16-0 IS - DGZfP-BB 115 (Di.1.A.1) SP - 1 EP - 11 AN - OPUS4-20609 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Bernd R. A1 - Lange, Axel A1 - Harwardt, Michael A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Illerhaus, Bernhard A1 - Goebbels, Jürgen A1 - Bamberg, J. A1 - Heutling, F. T1 - Refraction computed tomography - Application to metal matrix composites N2 - Erstmals wurden MMCs mit Hilfe der Interface-Kontrast verstärkenden Röntgen-Refraktions-Technik in Kombination mit der 3D-CT-Technik untersucht. Die Methode der Röntgen-Refraktions-Topography sowie der Röntgen-Refraktions-Tomography wurden in den letzten Jahren speziell für die zerstörungsfreie Charakterisierung von Leichtbau-Hochleistungs-Werkstoffen wie Verbund-Werkstoffen und Keramiken entwickelt. Die Technik basiert auf der Refraktion von Röntgenlicht an Grenzflächen zwischen Bereichen unterschiedlicher Elektronendichte wie z.B. Faser- und Matrix-Werkstoff. Auf Grund der kurzen Röntgen-Wellenlänge hat der Brechungsindex einen Wert dicht bei eins, sodass der Streuwinkel nur wenige Bogenminuten beträgt. Der Vorteil der kurzen Wellenlänge besteht jedoch darin, dass Poren und Risse detektiert werden können, deren Größe im Nanometerbereich liegen. Damit kann die Refraktions-Technik zum besseren Verständnis von Mikro- und Submikro-Strukturen in der Materialwissenschaft eingesetzt werden. Mit der hier vorgestellten Refraktions-CT wurden Ermüdungsmechanismen an MMCs, bestehend aus SiC-Faser verstärktem Titan (Ti6242) untersucht. Die Messungen wurden am Röntgen-Messplatz der BAM (BAMline) am Synchrotron-Speicherring-BESSY in Berlin Adlershof durchgeführt. KW - X-ray refraction KW - Computed tomography PY - 2004 DO - https://doi.org/10.3139/120.100592 SN - 0025-5300 VL - 46 IS - 6 SP - 314 EP - 319 PB - Carl Hanser Verlag CY - München AN - OPUS4-5870 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Bernd R. A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Harbich, Karl-Wolfram A1 - Lange, Axel A1 - Schors, Jörg T1 - X-ray refraction topography for non-destructive evaluation of advanced materials T2 - 15th World Conference on Non-Destructive Testing (WCNDT) CY - Roma, Italy DA - 2000-10-15 KW - X-ray refraction PY - 2000 UR - http://www.ndt.net/article/wcndt00/papers/idn257/idn257.htm SN - 1435-4934 VL - 5 IS - 11 SP - 1 EP - 7(?) PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-871 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Müller, Bernd R. A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Lange, Axel A1 - Harwardt, Michael T1 - Characterization of metal composites by synchrotron-refraction-CT KW - Synchrotron Refraction CT PY - 2005 UR - http://www.helmholtz-berlin.de/media/media/oea/web/pr_webseite/druckschriften/berichte/bessy/annualreport2004.pdf#page=483 SN - 0179-4159 SP - 483 EP - 485 PB - Berliner Elektronenspeicherring-Gesellschaft für Synchrotronstrahlung CY - Berlin AN - OPUS4-7381 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Müller, Bernd R. A1 - Lange, Axel A1 - Harwardt, Michael A1 - Hentschel, Manfred P. T1 - Sub-micrometer computed tomography at BAMline PY - 2004 UR - http://www.helmholtz-berlin.de/media/media/oea/web/pr_webseite/druckschriften/berichte/bessy/annualreport2003.pdf#page=321 SN - 0179-4159 SP - 321 EP - 323 PB - Berliner Elektronenspeicherring-Gesellschaft für Synchrotronstrahlung CY - Berlin AN - OPUS4-3509 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Müller, Bernd R. A1 - Lange, Axel A1 - Harwardt, Michael A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Illerhaus, Bernhard A1 - Goebbels, Jürgen A1 - Bamberg, J. A1 - Heutling, F. T1 - 3D Refraction Computed Tomography Applied to Metal Matrix Composites N2 - For the first time Metal Matrix Composites (MMC) have been investigated by 3D Computed Tomography combined with enhanced interface contrast due to X-ray refraction. X-ray refraction is a relatively new approach for the characterization of advanced materials. The related techniques of Refraction Topography and Refraction Computed Tomography have been developed and applied at our laboratory during the last decade to meet the actual demand for improved nondestructive characterization of high performance composites, ceramics and other low density materials and components. X-ray refraction occurs, when X-rays crosses interfaces of spherical or cylindrical shape (e.g. pores or fibres) in the same way as visible light is refracted by lenses. These X-ray optical effects can be observed at small scattering angles of few minutes of arc as the refractive index n of X-rays is nearly unity (n = 1 – 10-6). Due to the short X-ray wavelength of about 0.1 nm the technique determines the amount of inner surfaces and interfaces of nanometer dimensions. The technique is expected to solve many problems in understanding the meaning of micro and sub micro structures in materials science. With the results of the CT investigation, some questions could be clarified for a better understanding of fatigue failure mechanisms under cyclic loading conditions. The specimens for the test programme have been provided by MTU Aero Engines. They consist of a titanium matrix (Ti6242) reinforced by SiC fibres (SCS6). The investigations have been performed at the materials research station of BAM (BAMline) at the Synchrotron Facility BESSY in Berlin, Germany. T2 - 35th International SAMPE technical conference CY - Dayton, OH, USA DA - 2003-09-28 KW - Non-Destructive Inspection (NDI) KW - Characterization KW - Titanium Metal Matrix Composites (Ti-MMC) KW - Ti6242 KW - SCS6 PY - 2003 SN - 0-938994-95-6 PB - SAMPE CY - Covina, Calif. AN - OPUS4-2780 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kupsch, Andreas A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Lange, Axel A1 - Müller, Bernd R. T1 - Einfaches Korrigieren des Hinterleuchtens von Röntgendetektoren N2 - Hinterleuchten stellt eine oft unerkannte Fehlweisung in der radiographischen Abbildung mit Flächendetektoren dar, die durch diffuse Umverteilung der Intensität verursacht wird. Dieser Effekt kann die korrekte Transmissions-Intensität eines Probekörpers gemäß dem Lambert-Beer'schen Gesetz erheblich verfälschen. Hinterleuchten wird sowohl mit Bremsstrahlung von Röntgenröhren als auch mit monochromatischer Synchrotronstrahlung beobachtet. Die fehlerhaft reduzierten Schwächungskoeffizienten von einigen 10 % korrelieren mit der Strahlschwächung und dem direkt bestrahlten Detektorbereich. Für eine einfache numerische Korrektur des Hinterleuchtens werden lediglich integrale Intensitätswerte benötigt. KW - Hinterleuchten KW - Röntgendetektor KW - Fluoreszenzschirm KW - Radiographie PY - 2013 DO - https://doi.org/10.3139/120.110478 SN - 0025-5300 VL - 55 IS - 7-8 SP - 1 EP - 5 PB - Hanser CY - München AN - OPUS4-28692 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -